力敏傳感器在軌道車輛中的應(yīng)用

王迪

摘 要：在軌道車輛交通中，越來越多的傳感器得到了廣泛應(yīng)用。這其中就包含了力敏傳感器，力敏傳感器在軌道列車車門，在高鐵列車氣壓檢測(cè)、在車體風(fēng)壓檢測(cè)、在車輛維修維護(hù)過程中所使用的緩解泵上都有重要的應(yīng)用；除此之外，力敏傳感器在軌道車輛的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維修、維護(hù)中都有諸多的應(yīng)用，除了力敏傳感器，軌道車輛上的傳感器還有很多，應(yīng)該說傳感器的發(fā)展提高了軌道車輛的智能性和便捷性，軌道車輛的發(fā)展改變了我們的生活，縮短了交通半徑，節(jié)省了時(shí)間，可以說科技改變了生活。

關(guān)鍵詞：力敏傳感器 軌道車輛 交通 防擠壓膠條 氣壓檢測(cè) 緩解泵

中圖分類號(hào)：O351 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（c）-0074-02

在軌道車輛交通中，越來越多的傳感器得到了廣泛應(yīng)用。這其中就包含了力敏傳感器。其實(shí)，力敏傳感器的種類非常的多。例如：應(yīng)變式的力敏傳感器、電容式的力敏傳感器、電感式的力敏傳感器以及壓電式的力敏傳感器。除了上述這些類型的力敏傳感器外，凡是能夠?qū)⒘D(zhuǎn)換為電或者是電的參量的元件或設(shè)備都可稱之為力敏傳感器。

1 力敏傳感器在軌道列車車門上的應(yīng)用

在軌道列車上有許多地方應(yīng)用到了力敏傳感器，例如：軌道列車的車門。在軌道車輛運(yùn)行過程中，當(dāng)車門閉合時(shí)，如果恰巧有乘客未能及時(shí)步入車內(nèi)而被車門夾住，車門會(huì)自動(dòng)打開。這主要是因?yàn)樵谲囬T上有防擠壓膠條，當(dāng)防擠壓膠條撞到人時(shí)發(fā)生形變，形變后改變阻值，阻值的改變直接影響到執(zhí)行電路，執(zhí)行電路彈開車門保護(hù)乘客。在上述實(shí)例當(dāng)中，防擠壓膠條就是一種力敏傳感器，它將力轉(zhuǎn)換成了阻值的變化。其實(shí)該防擠壓膠條設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電路阻值的壓力是由專門的檢測(cè)儀器來完成的，主要是檢測(cè)門關(guān)閉后擠壓力大小，將測(cè)試工具放在車門中間進(jìn)行試驗(yàn)，車門一關(guān)閉撞擊檢測(cè)儀器就可以檢測(cè)撞一個(gè)人需用多大的力，這是力敏傳感器在軌道車輛車門中的一個(gè)典型的應(yīng)用。

2 力敏傳感器在高鐵列車氣壓檢測(cè)中的應(yīng)用

在高速動(dòng)車組200 km和300 km有一個(gè)壓力波傳感器。壓力波傳感器安裝在車頭兩側(cè)，在列車經(jīng)過山洞或是兩輛車錯(cuò)車時(shí)用來檢測(cè)風(fēng)壓。傳感器及控制電路可以根據(jù)這個(gè)檢測(cè)對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行操作，也就是對(duì)空調(diào)進(jìn)行打開窗口或關(guān)閉囟門的操作。具體的工作過程是這樣的，每當(dāng)火車經(jīng)過山洞時(shí)，列車的頭部都要首先進(jìn)入，此時(shí)安放在車頭的壓力波傳感器就能先感應(yīng)到列車過山洞的風(fēng)壓，坐火車經(jīng)過山洞的人都應(yīng)該知道該風(fēng)壓特別大，這個(gè)壓力對(duì)車?yán)锏某丝陀泻艽蟮挠绊?，車?yán)锏某丝蜁?huì)感覺到耳朵刺痛，因此，每當(dāng)列車經(jīng)過山洞時(shí)，車頭位置的壓力波傳感器就會(huì)將感應(yīng)信號(hào)傳遞給中控系統(tǒng)，之后就會(huì)瞬間關(guān)閉整個(gè)車的空調(diào)通風(fēng)口，用以保護(hù)車內(nèi)的壓力平衡，給乘客比較舒適的感覺。當(dāng)列車駛出山洞時(shí)，傳感器檢測(cè)出無壓力后就會(huì)自動(dòng)打開空調(diào)的通風(fēng)口，讓車內(nèi)空氣和車外空氣進(jìn)行交換。

3 力敏傳感器在檢測(cè)車體風(fēng)壓上的應(yīng)用

列車上很多設(shè)備都是需要供風(fēng)的，通常情況下在檢測(cè)壓力的時(shí)候都需要用到檢測(cè)風(fēng)壓的傳感器，這種傳感器一般都會(huì)安裝在風(fēng)的管路上，通過壓力檢測(cè)風(fēng)壓的大小，給車輛上的電腦（CCU）反饋信號(hào)；之后電腦會(huì)對(duì)壓力出現(xiàn)異常進(jìn)行判斷，比如：風(fēng)小時(shí)給自己的車輛風(fēng)管進(jìn)行充風(fēng)，壓力大的時(shí)候停止充風(fēng)或壓力異常高時(shí)采取排風(fēng)措施。其實(shí)車上很多設(shè)備都是供風(fēng)的，比如：轉(zhuǎn)向架空氣網(wǎng)里就需要供風(fēng)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸將氣打到轉(zhuǎn)向架上的風(fēng)管，經(jīng)過風(fēng)管之后給制動(dòng)夾鉗，制動(dòng)夾鉗充氣之后，抱死制動(dòng)盤達(dá)到制動(dòng)作用。此時(shí)制動(dòng)缸里的氣用完了，這時(shí)候副風(fēng)缸或總風(fēng)缸氣壓不足時(shí)，檢測(cè)風(fēng)壓的傳感器會(huì)將該信號(hào)傳遞給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行充氣。

第二個(gè)要舉得例子是列車的塞拉門，現(xiàn)在大部分提速列車使用的是電控氣動(dòng)塞拉門，電控氣動(dòng)塞拉門由基架、門扇、驅(qū)動(dòng)、操作、門鎖、電控等部件組成，驅(qū)動(dòng)部件中的氣缸通過連桿機(jī)構(gòu)與門扇、小車、腳踏板鏈接，電控部件中的電磁閥通過電路、氣路系統(tǒng)連接驅(qū)動(dòng)部件的氣缸、操作部件中的內(nèi)外操作裝置，具有使門的開啟與關(guān)閉方便、省力、安全的性能。除此之外還可實(shí)現(xiàn)全列車車門的集中控制和分別控制，使各車廂車門開啟與關(guān)閉自動(dòng)化?？闪熊嚨娜T的壓力如果低于4.5 bar，門就不能正常使用風(fēng)壓關(guān)閉，此時(shí)報(bào)警反饋給電腦進(jìn)行提示。這也是使用車體風(fēng)壓傳感器的一個(gè)典型實(shí)例。

4 力敏傳感器在緩解泵上的應(yīng)用

除了以上這些，力敏傳感器在車輛維修維護(hù)過程中也得到了廣泛應(yīng)用，例如：緩解泵中就用到了基于壓電傳感器的液位儀，壓電傳感器是基于壓電效應(yīng)的一種傳感器。所謂壓電效應(yīng)指的是在外力作用下，在電介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而實(shí)現(xiàn)非電量電測(cè)的目的。那么，它是怎么樣應(yīng)用在緩解泵中的呢？首先來看緩解泵究竟是什么，有什么樣的作用。在軌道列車（例如輕軌）運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障，司機(jī)就會(huì)緊急剎車，之后等待救援。待到救援到來時(shí)，先要做的是將列車用牽引救援車?yán)剀噲?chǎng)，可已經(jīng)被鎖死的車輪怎么牽引，此時(shí)，就需要用到緩解泵，緩解泵的作用就是向制動(dòng)夾鉗里注入液壓油，當(dāng)達(dá)到10.8 MPa時(shí)，停止注入，此時(shí)的列車可以在牽引車的帶動(dòng)下行走，這就是緩解泵的工作原理。這樣的操作一直以來都是人工完成的，但現(xiàn)如今的緩解泵完全是自動(dòng)化的，檢測(cè)注入的機(jī)油是否達(dá)到0.8 MPa的工作就由壓電式液位儀來完成。當(dāng)注入的機(jī)油達(dá)到10.8 MPa時(shí)，傳感器將電信號(hào)輸送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，注油閥門自動(dòng)關(guān)閉，完成緩解泵的工作。

除此之外，力敏傳感器在軌道車輛的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維修、維護(hù)中都有許多的應(yīng)用，除了力傳感器，軌道車輛上的傳感器還有很多，應(yīng)該說傳感器的發(fā)展提高了軌道車輛的智能性和便捷性，軌道車輛的發(fā)展改變了我們的生活，縮短了我們的交通半徑，節(jié)省了時(shí)間，可以說科技改變了生活。

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